帶有嵌件的汽缸體的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種具有裂化帽的各種隔離嵌件。在一個示例中，汽缸體包括多個汽缸孔、在豎直方向上被布置在汽缸體下方的曲軸箱，以及多個嵌件，其中多個嵌件中的每個相鄰嵌件對分開多個汽缸孔的每個汽缸孔。多個嵌件中的每個嵌件具有上部和被設(shè)置在上部下方的帽，所述帽從上部裂開并由一個或多個的緊固裝置被再次接合至上部，上部具有一個或多個的上凸柱，每個上凸柱具有含擠壓的、圓周方向延伸的鋸齒的表面。
【專利說明】帶有嵌件的汽缸體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及內(nèi)燃機(jī)且尤其地涉及汽缸體中的隔離嵌件。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003]汽缸或發(fā)動機(jī)缸體形成內(nèi)燃機(jī)部分并且可包括至少部分地形成空間的汽缸孔，其中活塞可被插入其中。汽缸蓋可被布置在汽缸體上以形成汽缸，而曲軸箱可被設(shè)置在汽缸體下以支撐曲軸。汽缸體可包括多個隔離嵌件以經(jīng)由軸承向曲軸提供支撐，將汽缸蓋聯(lián)接至整個汽缸體，并增加缸體的剛度和結(jié)構(gòu)完整性。
[0004]美國專利申請?zhí)?010/0050977描述了在由鎂合金組成的發(fā)動機(jī)缸體中包含曲軸箱嵌件。曲軸箱嵌件可由蠕墨鑄鐵(CGI)組成且在下方并在多個汽缸室之間被插入。每個嵌件包括多個上部聯(lián)接部分，其在拋物線輪輻狀結(jié)構(gòu)中從矩形體向外延伸，并且提供連接機(jī)構(gòu)，通過其嵌件可被聯(lián)接至發(fā)動機(jī)缸體。嵌件可經(jīng)歷裂開過程，其中其沿曲軸嵌件孔平分且在曲軸插入后所得的上部和下部被附接至彼此。
[0005]針對該方法本發(fā)明人已認(rèn)識到幾個問題。首先，由于其向外延伸的輪輻狀結(jié)構(gòu)，上部聯(lián)接部分可受限于其可支撐的力的數(shù)量。該延伸進(jìn)一步增加嵌件的體積和質(zhì)量。此外，在發(fā)動機(jī)缸體中相鄰的汽缸孔之間的間距可由于通過上部聯(lián)接部分所占據(jù)的體積而增加。最后，輪輻狀結(jié)構(gòu)可在發(fā)動機(jī)運行期間限制緩解汽缸孔變形。
[0006]實用新型內(nèi)容
[0007]本文提供了具有裂化帽和針對強(qiáng)度和剛度的改進(jìn)結(jié)構(gòu)的隔離嵌件。
[0008]在一個示例中，汽缸體包括多個汽缸孔、在豎直方向上被布置在汽缸體下方的曲軸箱，以及多個嵌件，其中多個嵌件中的每個相鄰嵌件對分開多個汽缸孔的每個汽缸孔。多個嵌件中的每個嵌件具有上部和被設(shè)置在上部下方的帽，帽從上部開裂并由一個或多個的緊固裝置被再次接合至上部，上部具有一個或多個的上凸柱，每個上凸柱具有含擠壓的、圓周方向延伸的鋸齒的表面。多個嵌件可由壓縮的墨鑄鐵構(gòu)成。
[0009]以這種方式，汽缸體的總體重量可減小，進(jìn)而提高燃料經(jīng)濟(jì)性。多個嵌件可進(jìn)一步便于噪聲、振動和聲振粗糙度、要求的機(jī)加工、曲軸重量以及需要固定汽缸體中的嵌件的一些緊固裝置的減少。
[0010]單獨地或結(jié)合附圖，從以下的【具體實施方式】可顯而易見上述優(yōu)點和其它優(yōu)點，以及本說明書的特征。
[0011]應(yīng)當(dāng)理解，提供上面實用新型內(nèi)容以用簡化形式介紹在【具體實施方式】中被進(jìn)一步描述的精選構(gòu)思。這并不意味著確定所要求的主題的關(guān)鍵或必要特征，其保護(hù)范圍由隨附【具體實施方式】的權(quán)利要求書唯一限定。此外，所要求的主題并不限于解決以上或本公開中任何部分所提及的任何缺點的實施方式。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1示出了根據(jù)本公開的包括多個隔離嵌件的汽缸體的示意圖。
[0013]圖2示出了根據(jù)本公開的具有裂化帽的隔離嵌件的示意圖。
[0014]圖3示出了根據(jù)本公開的具有裂化帽的隔離嵌件的另一實施例的示意圖。
[0015]圖4示出了圖2中的隔離嵌件的左側(cè)視圖的示意圖。
[0016]圖5示出了圖3中的隔離嵌件的右側(cè)視圖的示意圖。

【具體實施方式】
[0017]汽缸體可包括多個隔離嵌件，以加固缸體并改善整個缸體的負(fù)載分配。一些隔離嵌件可被豎直定向，豎直于曲軸軸線，并包括孔，以支撐曲軸的插入和轉(zhuǎn)動。但是，由鑄鐵構(gòu)成的常規(guī)隔離嵌件不能被裂開或以其它方式分割成兩片或更多片，這增加了曲軸插入和汽缸體組裝的難度，并需要額外機(jī)加工。
[0018]本文提供了具有裂化帽和針對強(qiáng)度和剛度的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的隔離嵌件。在一些實施例中，嵌件可包括上部和被設(shè)置在上部下方的帽，帽從上部裂開并通過一個或多個緊固裝置被再接合至上部。上部可具有一個或多個的上凸柱，每個上凸柱具有含擠壓的、沿圓周方向延伸的鋸齒的表面。嵌件可由壓縮的墨鑄鐵或燒結(jié)金屬組成。圖1示出了根據(jù)本公開的包括多個隔離嵌件的汽缸體的示意圖。圖2示出了根據(jù)本公開的具有裂化帽的隔離嵌件的示意圖，圖3示出了根據(jù)本公開的具有裂化帽的隔離嵌件的另一實施例的示意圖，且圖4示出了根據(jù)本公開的具有裂化帽的隔離嵌件的左側(cè)視圖的示意圖。圖5示出了根據(jù)本公開的具有裂化帽的隔離嵌件的右側(cè)視圖的示意圖。
[0019]圖1是示例性汽缸體100的示意圖，其可被包括在汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中。具體而言，圖1示出了汽缸體100的仰視圖。汽缸體100被示為具有四個汽缸孔102，但是根據(jù)本公開可利用其他數(shù)量的汽缸和其它結(jié)構(gòu)(例如，如在V型發(fā)動機(jī)中分離的汽缸列)。由汽缸孔102部分形成的每個燃燒室可包括燃燒室壁，活塞(未示出)被安置其中?；钊杀宦?lián)接至沿曲軸軸線104延伸的曲軸(未示出)，從而活塞的往復(fù)運動被轉(zhuǎn)換成曲軸的旋轉(zhuǎn)運動。利用任何合適的方法，例如砂型鑄造或高壓壓鑄工藝可整體形成汽缸體100以及下面描述的其他部件。此外，汽缸體100可由多種材料組成，非限制性示例包括鑄鐵和鋁。
[0020]汽缸體100可包括在汽缸體形成期間整體鑄造的附加部件，和/或可被附接至該附加部件。例如，汽缸體100可包括沿豎直方向107被設(shè)置在其下方的曲軸箱106，其從圖1頁面延伸出。曲軸箱106可包住沿曲軸軸線104延伸的曲軸并且可包括位于曲軸下方的油井(未示出)。曲軸箱106可包括油填充口(未示出)，這樣油可被供給至油井。油尺管(未示出)也可被布置在曲軸箱106中，用于測量油井中的油位。曲軸箱106能潤滑曲軸，并且油可經(jīng)由油泵(未所示)穿過汽缸體100循環(huán)以潤滑其它部件(例如，凸輪軸和其它驅(qū)動軸)。最后，曲軸箱106可包括多個孔口 108，用于服務(wù)曲軸箱和汽缸體100中的部件。在包括曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)(未示出)的實施例中，在發(fā)動機(jī)運行期間孔口 108可以選擇性地打開和關(guān)閉。這種曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)可將曲軸箱106的氣體排放至發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管(未示出)，以提供來自曲軸箱106內(nèi)側(cè)的氣體連續(xù)排出，從而減少曲軸箱中的各種發(fā)動機(jī)部件的退化。
[0021]曲軸箱106可包括沿其周長沿豎直方向107向下延伸的多個壁，其可被連接以形成連續(xù)的曲軸箱裙部109。曲軸箱裙部109，類似汽缸體100中的其它組件，可與曲軸箱106和/或汽缸體100整體鑄造，或者可在組裝期間被單獨附接。裙部109可提高曲軸箱106和/或汽缸體100的結(jié)構(gòu)剛性，并且可在長度上沿豎直方向107豎直向下延伸，其可根據(jù)各種期望特性進(jìn)行調(diào)整。例如，裙部109可具有相對短的豎直長度并因此被稱為“短裙”。在本實施例中，短裙109可沿豎直方向107從汽缸體100的底表面豎直向下延伸，以與曲軸軸線104基本齊平。可替代地，裙部109可超出曲軸軸線104更遠(yuǎn)地豎直向下延伸。在該實施例中，裙部109可被指定為“深裙”。
[0022]汽缸體100可進(jìn)一步包括沿相反于豎直方向107的方向被設(shè)置在汽缸體100上的汽缸蓋(未示出)，由此形成燃燒室。例如，汽缸蓋可經(jīng)由一個或多個的蓋襯墊被聯(lián)接并密封至汽缸體100。汽缸蓋還可提供其中可安裝進(jìn)氣和排氣門、燃料噴射器和火花塞的區(qū)域。以這種方式，燃燒室可接收來自一個或多個燃料噴射器的燃料和來自進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣空氣，以使燃料燃燒?？商娲鼗虺鲜龅挠途猓左w可與其下方的結(jié)構(gòu)油盤聯(lián)接。
[0023]如上所述，汽缸體100可與上述部件整體鑄造，包括曲軸箱106和汽缸蓋?？商娲兀@種部件可單獨地形成且之后接合在一起。在不背離本公開下可使用任何合適的方法(包括砂型鑄造和高壓壓鑄)形成包括汽缸體100和曲軸箱106的部件。這種部件可由各種合適的材料組成，包括鑄鐵和鋁。例如，鋁的使用可以減少汽缸體100以及其相關(guān)聯(lián)的整體發(fā)動機(jī)的整體重量，進(jìn)而提高汽缸體布置其中的車輛的性能和效率。
[0024]繼續(xù)圖1，汽缸體100可包括多個隔離嵌件110，其可被配置以加固汽缸體，并提高其剛性結(jié)構(gòu)的完整性和負(fù)載分配。嵌件還可被配置以承受與汽缸體100相關(guān)的發(fā)動機(jī)運行期間所產(chǎn)生的顯著爆炸力和熱應(yīng)力，以及在汽缸孔102中由活塞運動所產(chǎn)生的壓力中的顯著變化。
[0025]在圖示示例中示出了五個嵌件110，但是在不脫離本公開的保護(hù)范圍下可改變該數(shù)目，并且可等于汽缸體100的汽缸孔(例如，五)102的數(shù)目。在圖示的實施例中，相鄰嵌件110對分開并分離連續(xù)的汽缸孔102。例如，相鄰嵌件112對分開并在沿曲軸軸線104的向右方向分離最左邊的汽缸孔102與相鄰的汽缸孔102。如下面參照圖2所進(jìn)一步討論的，嵌件110可基本上跨越汽缸體100的豎直長度并延伸整個汽缸蓋和曲軸箱106。
[0026]嵌件110從下方可被安裝至汽缸體100 ;換句話說，嵌件110可首先被插入至曲軸箱106中。在一些實施例中，嵌件可沿豎直方向107從曲軸箱106豎直延伸，通過汽缸體100并至被設(shè)置其上的汽缸蓋。在其他實施例中，嵌件可沿豎直方向107從曲軸箱106豎直延伸，在汽缸蓋之前，在對應(yīng)于汽缸體100的區(qū)域被截斷。
[0027]汽缸體100和曲軸箱106可包括多個插入空間，其數(shù)目可對應(yīng)于隔離嵌件110的數(shù)目。插入空間可提供嵌件110被安裝的區(qū)域，并且可具有便于安全插入和保持嵌件110的幾何形狀。例如，為說明起見插入空間114被示出，示出嵌件如何被牢固地安裝至汽缸體100。在一些實施例中，汽缸體100和特別地被設(shè)置其上方的汽缸蓋包括在每個插入空間114的一對缸體凸柱116。每個缸體凸柱116可被配置為接收沿豎直方向107從汽缸蓋插入的緊固裝置(例如，螺栓)并將汽缸蓋與汽缸體100 (例如，通過螺紋)聯(lián)接至每個嵌件110。此外，如參照圖2和圖3所進(jìn)一步詳細(xì)描述的，每個嵌件110可包括一對帽凸柱118，其可每個接收從下方沿反向于豎直方向107插入的緊固裝置，以保護(hù)汽缸體100中的嵌件。圖2-3大約按比例繪制。
[0028]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖2，其示出了示例性隔離嵌件110的前視圖。嵌件110可由各種合適的材料組成，例如壓縮的石墨鑄鐵(CGI)或燒結(jié)金屬。相對于由其他材料(例如，鑄鐵)組成的嵌件，例如CGI的利用可降低嵌件重量，進(jìn)而可增加利用汽缸體100的發(fā)動機(jī)的功率密度。反之，例如，燒結(jié)金屬的合金性能可便于嵌件110的定制機(jī)械性能。嵌件110可使用各種合適的工藝進(jìn)行制造，其可類似于在鑄鐵襯墊形成中所使用的那些，并且例如，可在汽缸體100形成期間被適當(dāng)?shù)罔T造。
[0029]在圖示的實施例中，嵌件110具有基本上矩形但是含包括角度和彎曲部分的變化周邊的非對稱輪廓。嵌件I1可包括頂表面202和底表面204，其中每個可以是基本平坦的以促進(jìn)汽缸體110中的固定安裝并徹底密封相鄰部件。當(dāng)在其左側(cè)沿豎直方向206橫穿時，在該圖示實施例的嵌件110具有以下周邊或邊緣部分:基本上豎直的邊緣，頂點在拐點208的線性的、向內(nèi)成角的邊緣，由凹區(qū)在拐點208被連接至向內(nèi)成角的邊緣的線性的、向外成角的邊緣，由凸區(qū)被連接至向外成角的邊緣的第二線性的、向內(nèi)成角邊緣，以及被連接至底基本豎直邊緣的第二凹區(qū)。當(dāng)在其右側(cè)沿豎直方向206橫穿時，嵌件具有以下周邊或邊緣部分:基本豎直的邊緣，較長的凹區(qū)，將凹區(qū)連接至由第二凹區(qū)跟隨的第二基本豎直邊緣的短凸區(qū)，以及最后地底部基本豎直區(qū)。應(yīng)該理解，一些邊緣或周邊部分可具有與其立體對應(yīng)物基本相同的長度(例如，左底部豎直區(qū)域可具有與其右對應(yīng)物相同的長度)。然而，在不脫離本公開的保護(hù)范圍下該邊緣部分的長度和形狀可以不同并且可圍繞汽缸體100的部件進(jìn)行改變。
[0030]在一些實施例中，嵌件110包括上部209以及下部或帽211，其沿豎直方向206被設(shè)置在上部209的下方并沿一對裂紋或斷裂線210與上部209分離，如下面被進(jìn)一步詳細(xì)描述的。因此在一些實施例中有些上部209可包括嵌件110的大部分，包括線性的、凸的、凹的，以及成角度的邊緣或周邊部分。
[0031]上部209可包括一對上凸柱-左上凸柱212和右上凸柱214-其中每個都可便于將嵌件110固定附接至汽缸體100的周圍部分(例如，汽缸蓋)。上凸柱212和214可各自接收緊固裝置以由此在汽缸體100中保護(hù)嵌件110。在一些實施例中，上凸柱212和214是螺紋的、基本圓柱形的，并且被配置為接收螺栓。一旦嵌件110被放置在汽缸體100的插入空間114，螺栓可被插在上凸柱212和214 (例如，向下通過汽缸蓋)中，固定汽缸體中的嵌件。在該方法中，兩個緊固裝置(例如，螺栓)需要牢固地將嵌件110安裝至汽缸體100，相比需要多于兩個緊固裝置的其他方法，其可減少部件數(shù)量和重量。進(jìn)一步地，上凸柱212和214在嵌件110的上部209的頂部中沿豎直方向206延伸且在一些實施例中可由嵌件110的外周215包圍和封閉。將上凸柱212和214限制至其頂區(qū)可使上凸柱和緊固裝置之間所需的接合最小化，并且可減少發(fā)動機(jī)運行期間汽缸孔102以及帽211中的其他部件的熱變形。
[0032]上部209包括端口 216，在該示例中其是具有圓角的基本矩形的中空區(qū)域。在嵌件110的形成期間可利用模具或鑄造形成端口 216，或者可在嵌件形成后將其機(jī)加工出。在該示例中端口 216從上凸柱212和214之間的區(qū)域豎直地延伸，在到達(dá)帽211之前終止。作為中空區(qū)域，端口 216可便于相鄰的燃燒室之間的流體連通且從而減少燃燒室之間的壓力波動。
[0033]雖然在該示例中上部209被示為連續(xù)的，但端口 216可基本上將置于嵌件110上的負(fù)載分為兩個較小的、基本均勻分布的負(fù)載，每個分別作用在左肋218和右肋220上。左肋218和右肋220可分別基本對應(yīng)于嵌件110的左側(cè)部分和右側(cè)部分，并且可更均勻地分配被施加至嵌件110的負(fù)載并增加嵌件的結(jié)構(gòu)剛度。特別地，左肋218和右肋220可將由上凸柱212和214所攜帶的負(fù)載分配至嵌件110的較強(qiáng)部分。進(jìn)一步地，左肋218和右肋220可將上凸柱212和214連接至下方的各自帽凸柱118。以這種方式，被施加至嵌件的負(fù)載在其整體中得到最佳分布。
[0034]上部209進(jìn)一步包括多個脊221，在該示例中其示為沿嵌件110的外表面217延伸的彎曲的、擠壓的脊。脊可改善嵌件110的結(jié)構(gòu)剛度以及整個嵌件的負(fù)載分布。右組脊222基本跨越上部209的豎直長度，被連接至右上凸柱214，由此向下延伸，并連接對應(yīng)的帽凸柱118。在該示例中，右組脊222包括四個獨立脊，但是在不脫離本公開的保護(hù)范圍下可實際上包括任何數(shù)量的脊。應(yīng)該理解，在一組脊中脊(例如，右組脊222)可均等地或不均等地間隔開，其中該間隔可根據(jù)嵌件110的物理特性和被施加在嵌件上的負(fù)載進(jìn)行調(diào)整。
[0035]嵌件110可包括在上凸柱之間延伸的平腹板297，以改善缸體的結(jié)構(gòu)剛性并減輕重量，同時保持緊密的汽缸至汽缸間距。例如，腹板可與嵌件整體地形成，且腹板包括連接兩個外凸柱的大致平坦延伸部，其中腹板相比凸柱的外表面要更薄。腹板可限定端口 216的上邊界，使得端口 216由嵌件完全封閉，通過嵌件在端口 216周圍沒有任何圓周開口。
[0036]嵌件110可類似地包括左組脊223，其也是被設(shè)置在嵌件的外表面217的彎曲的、擠壓的脊。左組脊223包括被連接至上左凸柱212并從上左凸柱212向下延伸的四個脊。然而，左組脊223在潤滑劑通道224處被截斷，其被配置為接收潤滑劑(例如，油)并且將其供給至嵌件110和汽缸體100的各種部件。例如，潤滑劑通道224可將高壓、過濾的發(fā)動機(jī)潤滑劑分配至曲軸軸承軸頸227，其被配置為支撐沿曲軸軸線104被插入并通過曲柄孔226延伸的曲軸，曲軸軸線104在本示例中與曲柄孔226居中地對準(zhǔn)。潤滑劑通道224可改善負(fù)載并迫使整個嵌件110中的分布。在一些示例中，被施加至嵌件110的負(fù)載可從軸承軸頸227行進(jìn)，進(jìn)入帽211，返回至帽凸柱118和其相關(guān)聯(lián)的緊固裝置，且最后向上貫穿嵌件110并至在其頂端的各種部件。省略潤滑劑通道224可導(dǎo)致高應(yīng)力梯度的形成和分離或在鑄造界面開裂，其然后可導(dǎo)致潤滑劑泄漏。潤滑劑通道224可進(jìn)一步將負(fù)載分配至上凸柱212和214。如上所述，潤滑劑通道224可接收來自從油井抽油的油泵的潤滑劑。注意定位和成形油路使得沒有雙金屬切割，從而減少應(yīng)力梯度。
[0037]嵌件110可進(jìn)一步包括多個鋸齒228。類似脊221，在該示例中鋸齒228被形成為被設(shè)置在上凸柱212和214以及帽凸柱118的外表面(例如，外凸柱表面231)上的彎曲的、擠壓的脊。但是，鋸齒228基本與水平軸線229對準(zhǔn)，并圍繞上凸柱和帽凸柱212、214和118沿圓周方向延伸，從而包圍所述凸柱。當(dāng)沿豎直方向206橫穿時，鋸齒228的水平長度可交替變化，使得相鄰對包括高于或低于相對長的鋸齒的相對短的鋸齒。該圖案可將彎曲的外部結(jié)構(gòu)或周邊賦予至凸柱。在一些實施例中，鋸齒228的形成可被用于形成凸柱212、214和118中的螺紋。鋸齒可防止嵌件110和周圍的汽缸體100之間的粘結(jié)退化，尤其在汽缸體包括鋁的實施例中。
[0038]嵌件110的各個部件被可協(xié)作地形成以產(chǎn)生各種優(yōu)點。例如，端口 216可與脊221和/或鋸齒228協(xié)作，以提高嵌件110的總強(qiáng)度并改善整個嵌件的負(fù)載分布。以這種方式，可降低隔離位置中的應(yīng)力集中。
[0039]嵌件110包括下部211，沿豎直方向206被設(shè)置在上部209的下方。下部211可同樣被稱為“帽”、“裂化帽”、“斷裂”或“斷裂帽”。在一些實施例中，嵌件110可被整體地形成。形成后，帽211沿裂縫210斷裂或斷開，在本示例中其從水平軸線225向上并相對水平軸線225成角度。然后曲軸沿曲軸軸線104插入汽缸體100。最后，帽211經(jīng)由一個或多個緊固裝置被再次附接至上部209。例如，通過反向于豎直方向206的來自下方的各自帽凸柱端口 232將一對螺栓插入并擰入各自的帽凸柱118。這種方法可便于曲柄孔226的形成，曲軸可插入通過曲炳孔226，其可包括軸頸軸承以支撐曲軸。
[0040]以上描述的帽211從嵌件110裂開并經(jīng)由一個或多個緊固裝置被再次接合至上部209的方法可比其他方法具有多種優(yōu)點。例如，可降低隔離嵌件的形成中所需的機(jī)加工量。曲柄孔226的穩(wěn)定性也可被改善，進(jìn)而可降低與嵌件110和汽缸體100相關(guān)聯(lián)的噪聲、振動和聲振粗糙度(NVH)。所描述的方法還可以增加朝其下端(例如，最接近曲軸箱106)的汽缸體100的剛度，特別地在包含鋁的汽缸體中。由于帽211和上部209之間改進(jìn)的對準(zhǔn)，當(dāng)二者再接合時，可省略鞍壓帽的使用。由于曲軸箱106的增加的穩(wěn)定性，可降低曲軸重量。最后，可增加汽缸體100的載荷容量。
[0041 ] 嵌件110還可包括鳩尾區(qū)230，在一個實施例中其是從外表面217向外延伸的升起的、擠壓的表面。鳩尾區(qū)230可從底表面204延伸，基本圍繞曲柄孔226，在上部209截斷，并至少部分地鄰接帽凸柱118。鳩尾區(qū)可提高嵌件110的結(jié)構(gòu)剛度并減少曲柄孔226的熱變形。
[0042]返回圖1，嵌件110可提供與熱變形相關(guān)的額外優(yōu)點。由于其幾何形狀和尺寸，每個嵌件I1可降低汽缸孔102的熱變形。進(jìn)一步地，如從圖1的透視圖可看出，每個嵌件110的寬度可被最小化，使得連續(xù)汽缸孔之間的寬度降低，進(jìn)而降低了汽缸體100的重量和尺寸。特別地，通過包含嵌件110可減小內(nèi)孔橋?qū)挾?20。
[0043]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖3，其示出了截斷的嵌件300的示例性實施例。不同于嵌件200，截斷的嵌件300缺少類似于上部209的部分。但是，截斷的嵌件300包括兩個區(qū)段:上區(qū)段302和下區(qū)段304。如上所述，在類似的開裂或破裂過程中形成截斷的嵌件300，其中可首先整體地形成嵌件，隨后沿一對裂紋線306裂開，所得到的上區(qū)段302和下區(qū)段304經(jīng)由通過凸柱端口 308在嵌件300的底部插入的一個或多個緊固裝置進(jìn)行再次接合。凸柱端口 308可提供接收緊固裝置的中空或開放區(qū)域，并且可向上豎直延伸至各自的凸柱。
[0044]截斷的嵌件300包括在嵌件200中的其他部件，例如圍繞一對凸柱312沿圓周延伸的多個鋸齒310、鳩尾區(qū)314以及潤滑劑通路316。在該實施例中，截斷的嵌件300在被插入汽缸體(例如，汽缸體100)中時，可僅部分地穿過汽缸體的豎直高度。例如，截斷的嵌件可從曲軸箱(例如，曲軸箱106)豎直延伸至汽缸體的中部而不延伸至汽缸蓋。截斷的嵌件300可尤其有利于在減小尺寸的發(fā)動機(jī)中使用,在減小尺寸的發(fā)動機(jī)中優(yōu)先處理尺寸和重量的減小，并且可降低與嵌件和相鄰部件(例如，借此插入的曲軸)相關(guān)的噪音、振動和聲振粗糙度。
[0045]類似于圖2中的嵌件，嵌件300包括連接上凸柱的上腹板397。
[0046]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖4，其示出了根據(jù)本公開的具有裂化帽的隔離嵌件400的左側(cè)視圖的示意圖。例如，隔離嵌件400為圖1所示的和上面所述的嵌件110。特別地，圖4示出了嵌件400的各種部件；在反向于豎直方向206上行進(jìn)，嵌件400包括被配置接收附接裝置或緊固裝置(例如，螺栓)的凸柱端口 232，以將上部209再次接合至帽211。凸柱端口 232可延伸至帽凸柱118，其可具有被設(shè)置在其外表面上如鋸齒228的部件。如上所述，嵌件400可沿裂紋或裂縫210被裂開成上部209和帽211。一旦再次接合，嵌件400可容納穿過其中并沿曲軸軸線104的曲軸。
[0047]嵌件400可包括從左側(cè)向外延伸并至少部分向上的，部分反向于豎直方向206的潤滑劑通道224?？衫蒙贤怪?12在頂端截斷嵌件400，其被配置為接收附接裝置或緊固裝置(例如，螺栓)，以將嵌件400安裝至汽缸體100的周圍部分(例如，汽缸蓋)。圖4示出了如何將沿例如曲軸軸線104進(jìn)行測量的嵌件400輪廓(其部分特征在于其厚度，)最小化并降低至適合于凸柱118和228和它們可接受的緊固裝置的厚度。以這種方式，嵌件400的厚度和總體尺寸可被顯著降低，進(jìn)而減少嵌件和可布置嵌件的發(fā)動機(jī)的重量和質(zhì)量，并如上面參考圖1所描述的降低相鄰汽缸孔之間的寬度。圖4還示出了嵌件400可具有由通過凸柱118和212以及其鋸齒228所形成的彎曲的、交替擠壓的邊緣在帽211上和在其接近凸柱212的頂處中斷的基本豎直和矩形的輪廓的實施例。
[0048]現(xiàn)轉(zhuǎn)向圖5，其示出了根據(jù)本公開的具有裂化帽的隔離嵌件500的右側(cè)視圖的示意圖。例如，隔離嵌件500可插入圖3所示和上面所討論的嵌件300。特別地，圖5示出了嵌件500的各種部件，例如上部302、底部304、一條裂紋線306以及潤滑劑通道316。圖5還示出了如何將嵌件500的輪廓(其部分特征在于其厚度)最小化并降低至適合于通過凸柱插入的緊固裝置的厚度。結(jié)合降低的高度輪廓，嵌件500在插入汽缸體時可降低整個發(fā)動機(jī)的重量，進(jìn)而提高燃料經(jīng)濟(jì)性和操作效率。
[0049]應(yīng)認(rèn)識到，本文中所公開的構(gòu)造和方法本質(zhì)上是示范性的，并且這些具體的實施例不被認(rèn)為是限制性的，因為許多變體是可能的。例如，上述技術(shù)能夠應(yīng)用于V-6、1-4、1-6、V-12、對置4缸和其它發(fā)動機(jī)類型。本實用新型的主題包括本文中所公開的各種系統(tǒng)和構(gòu)造和其它的特征、功能和/或性質(zhì)的所有新穎的和非顯而易見的組合和子組合。
[0050]所附權(quán)利要求特別指出被認(rèn)為是新穎的和非顯而易見的某些組合和子組合。這些權(quán)利要求可以涉及“一個”元件或“第一”元件或其等同物。應(yīng)當(dāng)理解，這樣的權(quán)利要求包括納入一個或更多個這樣的元件，既不必也不排除兩個或更多個這樣的元件。在這個或相關(guān)的申請中，通過修改本權(quán)利要求或提出新權(quán)利要求，所公開的特征、功能、元件和/或性質(zhì)的其它組合和子組合可以被要求保護(hù)。這樣的權(quán)利要求，無論是比原權(quán)利要求范圍寬、窄、等同或不同，均被認(rèn)為包含在本公開的主題內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有嵌件的汽缸體，其特征在于包括: 多個汽缸孔； 多個嵌件，所述多個嵌件的每個相鄰嵌件對分開所述多個汽缸孔的每個汽缸孔；以及 在豎直方向上被布置在所述汽缸體下方的曲軸箱， 所述多個嵌件中的每個嵌件具有上部和被設(shè)置在所述上部下方的帽，所述帽從所述上部裂開并由一個或多個緊固裝置被再次接合至所述上部，所述上部具有一個或多個上凸柱，每個上凸柱具有含擠壓的、圓周方向延伸的鋸齒的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，所述曲軸箱為短裙曲軸箱并且不豎直延伸超過曲軸軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，所述帽在一對裂紋處從所述上部裂開，所述裂紋相對于水平軸線成一定角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，所述的一個或多個凸柱被配置成接收緊固裝置，以由此將各自的嵌件聯(lián)接至所述汽缸體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，所述上凸柱由嵌件的外周邊封閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，每個嵌件進(jìn)一步包括一個或多個帽凸柱，其被配置為接收所述一個或多個緊固裝置從而將所述帽再次接合至所述上部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，每個嵌件進(jìn)一步包括被配置為將潤滑劑供應(yīng)至曲軸的潤滑劑通路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，每個嵌件進(jìn)一步包括被配置為支撐曲軸的曲軸孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，每個嵌件進(jìn)一步包括被配置為在整個嵌件上均勻地分配負(fù)載的多個脊。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，所述汽缸體由鋁構(gòu)成且每個嵌件由壓縮的墨鑄鐵構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的汽缸體，其特征在于，所述汽缸體由鋁構(gòu)成且每個嵌件由燒結(jié)金屬構(gòu)成。
12.—種帶有嵌件的汽缸體，其特征在于包括: 多個汽缸孔； 由壓縮的墨鑄鐵構(gòu)成的多個隔離嵌件，所述多個嵌件的每個相鄰嵌件對分開所述多個汽缸孔的每個汽缸孔； 在豎直方向上被布置在所述汽缸體下方的曲軸箱；以及 從所述曲軸箱在所述豎直方向上向下延伸的曲軸箱裙； 所述多個嵌件的每個嵌件具有被配置為分配負(fù)載的多個脊、上部和被設(shè)置在所述上部下方的帽，所述帽在一對成角度的裂紋線處從所述上部裂開并由一個或多個緊固裝置再次接合至所述上部，所述上部具有一個或多個上凸柱，每個上凸柱具有含擠壓的、圓周方向延伸的鋸齒的表面。
13.—種帶有嵌件的汽缸體，其特征在于包括: 多個嵌件，所述多個嵌件的每個相鄰嵌件對分開發(fā)動機(jī)汽缸體的每個汽缸孔； 被豎直設(shè)置在所述汽缸體下方的曲軸箱；以及 每個嵌件具有上部和下帽，所述帽與斷裂部緊固在一起，所述上部具有兩個上凸柱，每個上凸柱具有含擠壓的、圓周方向延伸的鋸齒的表面，連接所述兩個凸柱的平腹板。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的汽缸體，其特征在于，所述曲軸箱為短裙曲軸箱且不豎直延伸超過曲軸軸線。
15.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的汽缸體，其特征在于，相對于所述發(fā)動機(jī)的水平軸線所述斷裂是成角度的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的汽缸體，其特征在于，所述嵌件包括端口，所述端口帶有由所述腹板限定的上邊緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的汽缸體，其特征在于，每個嵌件進(jìn)一步包括一個或多個帽凸柱以及被配置將潤滑劑供應(yīng)至曲軸的潤滑劑通路。
18.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的汽缸體，其特征在于，每個嵌件進(jìn)一步包括被配置為支撐曲軸的曲軸孔。
19.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的汽缸體，其特征在于，每個嵌件進(jìn)一步包括被配置為在整個嵌件上均勻地分配負(fù)載的多個脊。
20.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的汽缸體，其特征在于，所述的汽缸體由鋁構(gòu)成且每個嵌件由壓縮的墨鑄鐵構(gòu)成。
【文檔編號】F02F1/18GK203962178SQ201420110191
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月12日
【發(fā)明者】R·L·威廉姆斯, C·馬基, J·A·馬林斯 申請人:福特環(huán)球技術(shù)公司